
- •Раздел 2. Технология разработки программного обеспечения для визуализации инженерных расчетов.
- •Введение.
- •Этапы разработки программного обеспечения для визуализации инженерных расчетов.
- •Постановка задачи.
- •Создание структуры данных и интерфейса с расчетной программой.
- •Построение математической модели отображаемой информации.
- •Использование готовых библиотек.
- •Построение собственных математических моделей.
- •Интерполяция.
- •Работа с трехмерными изображениями.
- •Создание интерфейса пользователя.
- •Заключение.
2-1.
Раздел 2. Технология разработки программного обеспечения для визуализации инженерных расчетов.
Консультант Дьяконов В.М.
2-2.
Введение.
Десять - пятнадцать лет назад ЭВМ либо не имели возможности графического вывода, либо графические дисплеи были очень слабы и не подходили для качественного вывода информации. Печатающие устройства существовали только для символьного вывода. Поэтому все результаты расчетов выводились в виде числовых распечаток, по которым проводился анализ, строились графики и т.д. Пять – десять лет назад графические системы позволяли выводить графики с приемлемым качеством изображения, но только для одномерных случаев. Вывод двухмерных случаев в виде поверхностей требовал огромных вычислительных затрат, с которыми не справлялись процессоры тех лет.
В наше время, когда высокого быстродействия достигли не только ЦП и математические сопроцессоры, но и графические сопроцессоры вывод результатов в графическом виде ускорился в сотни раз, построение трехмерных изображений и их преобразование заметно упростилось. Поэтому для всех современных САПР и инженерных программ необходимо представление результатов в виде графиков, поверхностей и т.д. Как и всякий процесс, написание программ обработки результатов для последующего графического вывода и вывод имеет свою технологию. В данном разделе и будет рассмотрена такая технология.
2-3.
Этапы разработки программного обеспечения для визуализации инженерных расчетов.
Для начала выделим основные этапы создания ПО для визуализации инженерных расчетов (далее просто ПО).
Постановка задачи. Формирование требований к выводимой информации.
Создание структуры данных и интерфейса с рассчитывающими программами.
Построение математической модели отображаемой информации (2 подхода):
Использование готовых библиотек OpenGLилиDirectX, а также готовых компонентActiveX.
Построение собственных математических моделей.
Создание интерфейса пользователя.
Итак, мы видим пять основных этапов, различных по сложности и объему работ. К тому же, благодаря большому количеству разработчиков библиотек для графического вывода у нас есть два качественно разных подхода.
Рассмотрим каждый этап в отдельности более подробно.
Постановка задачи.
Очень важно правильно сформулировать задачу и требования к ПО. Это поможет избежать лишних затрат на создание ненужных подпрограмм вывода, либо переделки готовых программ для дополнения необходимого. Так же при постановке задачи необходимо решить стоит ли использовать подход с построением собственных математических моделей, или достаточно ограничиться уже готовыми библиотеками и компонентами, пусть и платными. В дополнении необходимо учесть необходимость вывода числовой информации, а так же создание “твердой копии”, т. е. распечатки на принтере.
При определении вида графической информации, нужно решить для каких случаев она будет выводиться – двумерных или же только одномерных. При выборе двумерных случаев у нас тоже есть выбор: можно выводить в виде поверхностей, либо в виде “контрастной
2-4.
заливки”, или же оба этих случая. При постановке задачи на вывод надо учитывать собственные вычислительные ресурсы и необходимую скорость создания приложения.
При определении подхода к построению математической модели вышеуказанные два фактора так же играют главную роль. Собственная модель может обойтись дороже, так как на ее создание уйдет время и, к тому же, как правило, такие модели не задействуют вообще или не на полную мощность возможности графического сопроцессора, а это шаг назад. В связи с этим в последнее время создание собственных математических моделей становится все менее целесообразным и экономически выгодным.